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序章

位置異常のある歯を除去するための固定器具は、青年と成人の両方の歯列矯正に使用されます。今日でも、マルチブラケット器具（MBA）による治療中の困難な口腔衛生とそれに伴う歯垢および食物残留物の蓄積の増加は、追加の虫歯リスクを表しています1。エナメル質に白く不透明な変化を引き起こす脱灰の発生は、ホワイトスポット病変（WSL）として知られており、MBAによる治療中は頻繁で望ましくない副作用であり、わずか4週間後に発生する可能性があります。

近年、頬側表面のシーリングおよび特殊なシーラントとフッ化物ワニスの使用にますます注目が集まっています。これらの製品は、長期的な虫歯予防と外部ストレスに対する追加の保護を提供することが期待されています。さまざまなメーカーが、1回の塗布から6​​〜12か月の保護を約束しています。現在の文献では、そのような製品の適用による予防効果と利点に関して、さまざまな結果と推奨事項を見つけることができます。また、ストレスへの耐性についてはさまざまな声明があります。頻繁に使用される5つの製品が含まれていました：複合ベースのシーラントPro Seal、Light Bond（両方とも、Reliance Orthodontic Products、Itasca、イリノイ、米国）およびClinpro XTワニス（3 M Espe AG Dental Products、Seefeld、ドイツ）。また、2つのフッ化物ワニスFluor Protector（Ivoclar Vivadent GmbH、Ellwangen、Germany）とProtecto CaF2 Nano One-Step-Seal（BonaDent GmbH、Frankfurt / Main、Germany）も調査しました。流動性、光硬化性、放射線不透過性のナノハイブリッド複合材料を陽性対照群として使用しました（Tetric EvoFlow、Ivoclar Vivadent、エルヴァンゲン、ドイツ）。

これらの5つの頻繁に使用されるシーラントは、機械的圧力、熱負荷、および化学物質への暴露が脱灰を引き起こし、その結果WSLを引き起こした後、それらの耐性に向けてinvitroで調査されました。

次の仮説がテストされます。

1.帰無仮説：機械的、熱的、化学的応力は、調査対象のシーラントに影響を与えません。

2.対立仮説：機械的、熱的、化学的応力が調査対象のシーラントに影響を与えます。

材料と方法

このinvitro研究では192頭のウシ前歯を使用しました。牛の歯は食肉処理動物（食肉処理場、アルツァイ、ドイツ）から抽出されました。ウシの歯の選択基準は、虫歯や欠陥のない、歯の表面の変色がなく、歯冠の十分なサイズの前庭エナメル質でした。4。保管は0.5％クロラミンB溶液でした5, 6。ブラケットを適用する前後に、すべてのウシの歯の前庭の滑らかな表面を、オイルとフッ化物を含まない研磨ペースト（Zircate Prophy Paste、Dentsply DeTrey GmbH、コンスタンツ、ドイツ）でさらに洗浄し、水ですすぎ、空気で乾燥させました。5。ニッケルを含まないステンレス鋼製の金属製ブラケットを研究に使用しました（Mini-Sprint Brackets、Forestadent、プフォルツハイム、ドイツ）。すべてのブラケットは、UnitekEtching Gel、Transbond XT Light Cure Adhesive Primer、およびTransbond XT Light Cure Orthodontic Adhesive（すべて3 M Unitek GmbH、ゼーフェルト、ドイツ）を使用しました。ブラケットを塗布した後、前庭の滑らかな表面をZircate Prophy Pasteで再度洗浄し、接着剤の残留物をすべて除去しました。5。機械的洗浄中の理想的な臨床状況をシミュレートするために、長さ2 cmの単一アーチワイヤーピース（Forestalloy blue、Forestadent、プフォルツハイム、ドイツ）を、事前に形成されたワイヤー結紮糸（0.25 mm、Forestadent、プフォルツハイム、ドイツ）でブラケットに適用しました。

この研究では、合計5つのシーラントが調査されました。資料の選定にあたっては、現在の調査を参考にしています。ドイツでは、985人の歯科医が歯科矯正診療で使用されるシーラントについて質問されました。11の材料のうち最も言及された5つが選択されました。すべての材料は、製造元の指示に厳密に従って使用されました。TetricEvoFlowはポジティブコントロールグループとして機能しました。

平均的な機械的負荷をシミュレートするための自己開発の時間モジュールに基づいて、すべてのシーラントに機械的負荷をかけ、その後テストしました。この研究では、電気歯ブラシであるOral-B Professional Care 1000（Procter＆Gamble GmbH、Schwalbach am Taunus、ドイツ）を使用して、機械的負荷をシミュレートしました。生理学的接触圧力（2 N）を超えると、視覚的な圧力チェックが点灯します。Oral-B Precision Clean EB 20（Procter＆Gamble GmbH、Schwalbach am Taunus、Germany）を歯ブラシのヘッドとして使用しました。ブラシヘッドは、テストグループごとに更新されました（つまり、6回）。研究中、結果への影響を最小限に抑えるために、同じ練り歯磨き（Elmex、GABA GmbH、Lörrach、ドイツ）を常に使用しました。7。予備実験では、エンドウ豆サイズの歯磨き粉の平均量を測定し、マイクロ天びん（Pioneer分析天びん、OHAUS、ネーニコン、スイス）（385 mg）を使用して計算しました。ブラシヘッドを蒸留水で湿らせ、平均385 mgの練り歯磨きで湿らせ、前庭の歯の表面に受動的に配置しました。機械的負荷は、一定の圧力とブラシヘッドの前後の往復運動で加えられました。露光時間は秒単位でチェックしました。電動歯ブラシは、すべてのテストシリーズで常に同じ検査官によってガイドされていました。視覚的圧力制御を使用して、生理学的接触圧力（2 N）を超えないようにしました。30分の使用後、歯ブラシは完全に再充電され、一貫した完全なパフォーマンスを確保しました。ブラッシング後、穏やかな水を噴霧して歯を20秒間洗浄し、空気で乾燥させました。8.

使用される時間モジュールは、平均洗浄時間が2分であるという仮定に基づいています。9, 10。これは、象限ごとに30秒のクリーニング時間に相当します。平均的な歯列の場合、28歯の完全な歯列、つまり象限ごとに7本の歯が想定されます。歯ごとに、歯ブラシに関連する3つの歯の表面があります：頬側、咬合側、および口腔内。近心および遠心の近似歯の表面はデンタルフロスなどで洗浄する必要がありますが、通常は歯ブラシでアクセスできないため、ここでは無視できます。象限あたりの洗浄時間が30秒の場合、歯あたりの平均洗浄時間は4.29秒と想定できます。これは、歯の表面あたり1.43秒の時間に相当します。要約すると、洗浄手順ごとの歯の表面の平均洗浄時間は約であると想定することができます。1.5秒 滑らかな表面シーラントで処理された前庭の歯の表面を考えると、1日2回の歯のクリーニングで平均3秒の1日あたりのクリーニング負荷が想定されます。これは、1週間に21秒、1か月に84秒、6か月ごとに504秒に相当し、必要に応じて継続できます。この研究では、1日、1週間、6週間、3か月、および6か月後の洗浄曝露をシミュレートして調査しました。

口腔内で発生する温度差とそれに関連する応力をシミュレートするために、サーマルサイクラーを使用して人工老化をシミュレートしました。この研究では、5000サイクルで5°C〜55°Cの熱サイクル負荷（Circulator DC10、Thermo Haake、カールスルーエ、ドイツ）を実行し、シーラーの露出と経年劣化をシミュレートして、それぞれ30秒の浸漬時間と滴下時間を実行しました。半年間11。温泉は蒸留水で満たされていました。初期温度に達した後、すべての歯のサンプルは、コールドプールとヒートプールの間で5000回振動しました。浸漬時間はそれぞれ30秒で、その後に30秒の滴下と移動時間が続きました。

口腔内のシーラントに対する毎日の酸の攻撃と無機化プロセスをシミュレートするために、pH変化への暴露を実施しました。選択されたソリューションはBuskesでした12, 13解決策は、文献に何度も記載されています。再石灰化溶液のpH値は5であり、再石灰化溶液のpH値は7です。再石灰化溶液の成分は、二塩化カルシウム-2-水和物（CaCl2-2H2O）、リン酸二水素カリウム（KH2PO4）、HE-PES（1 M ）、水酸化カリウム（1 M）およびアクア蒸留器。脱塩溶液の成分は、二塩化カルシウム-2-水和物（CaCl2-2H2O）、リン酸二水素カリウム（KH2PO4）、メチレン二リン酸（MHDP）、水酸化カリウム（10 M）、およびアクア留出物です。7日間のpHサイクリングを実施しました5, 14。すべてのグループは、すでに文献で使用されているpHサイクリングプロトコルに基づいて、1日あたり22時間の再石灰化と2時間の脱塩（11時間から1時間から11時間から1時間の交互）を受けました。15, 16。すべてのサンプルを一緒に保管する容器として、蓋付きの2つの大きなガラスボウル（20×20×8 cm、1500 ml3、Simax、ボヘミアクリスタル、ゼルプ、ドイツ）を選択しました。カバーは、サンプルが他のトレイに交換されたときにのみ取り外されました。サンプルは、ガラス皿に一定のpH値で室温（20°C±1°C）で保管されました。5, 8, 17。溶液のｐＨ値は、ｐＨメーター（３５１０ ｐＨメーター、ジェンウェイ、ビビーサイエンティフィック社、エセックス、英国）で毎日チェックされた。2日ごとに完全な溶液が更新され、pH値の低下を防ぎました。ある皿から別の皿にサンプルを交換するときは、サンプルを蒸留水で注意深く洗浄し、溶液が混ざらないようにエアジェットで乾燥させました。7日間のpHサイクリング後、サンプルをハイドロフォラスに保存し、顕微鏡で直接評価しました。この研究での光学分析のために、VHX-1100カメラを備えたデジタル顕微鏡VHX-1000、VHZ-100光学系を備えた可動三脚S50、測定ソフトウェアVHX-H3M、および高解像度17インチLCDモニター（Keyence GmbH、Neu- Isenburg、Germany）が使用されました。ブラケットベースの切縁および頂端に一度、それぞれ16の個別のフィールドを持つ2つの検査フィールドを各歯に対して定義することができます。その結果、一連のテストで、歯ごとに合計32フィールド、材料ごとに320フィールドが定義されました。肉眼でシーラントを視覚的に評価するための日常の重要な臨床的関連性とアプローチに最もよく対処するために、個々のフィールドをデジタル顕微鏡で1000倍の倍率で観察し、視覚的に評価して検査変数に割り当てました。検査変数は0でした：材料=検査されたフィールドは完全にシーリング材料で覆われています、1：欠陥のあるシーラント=検査されたフィールドは、材料の完全な喪失または歯の表面が見えるようになるあるポイントでのかなりの減少を示しますが、シーラントの残りの層、2：材料損失=検査されたフィールドが完全な材料損失を示している、歯の表面が露出している、または*：評価できない=検査されたフィールドを光学的に十分に表現できない、またはシーラーが十分に塗布されていない場合、これテストシリーズのフィールドが失敗します。